El gran acelerador de partículas de la próxima década se prepara en la Universitat de València

VALENCIA, (EP). Más de 250 expertos internacionales debaten en la Universitat de València las características que tendrá el gran acelerador de partículas de la próxima década, el LHC, en un encuentro organizado junto al CSIC, según ha informado en un comunicado.

Así, en menos de una década, el LHC funcionará con la misma energía, pero multiplicando por 10 el número de colisiones entre partículas. Esto supondrá un enorme reto para los detectores que registran estas colisiones, en el que los científicos ya trabajan. Se trata de uno de los sistemas cruciales en el experimento ATLAS, el detector de trazas o tracker. El Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV) tiene una importante participación en este proyecto.

El proyecto del LHC de Alta Luminosidad (HL-LHC, por sus siglas en inglés) pretende mejorar la capacidad operativa del LHC con el fin de ampliar su capacidad de descubrimiento a partir de 2025. El objetivo es aumentar la luminosidad del acelerador (el número de colisiones por segundo) en alrededor de un factor diez por encima del valor original de diseño. Se trata de una "actualización", una mejora sobre tecnología ya consolidada, aunque requerirá una gran intervención que afectará a más de 1.200 metros del acelerador.

Una vez implementada la mejora, permitirá llevar a cabo estudios precisos de las nuevas partículas que el LHC ha descubierto, como el bosón de Higgs, y abrirá la puerta a la observación de procesos muy raros que no son accesibles desde la sensibilidad actual del LHC. Por ejemplo, con el LHC de alta luminosidad se producirán hasta 15 millones de bosones de Higgs por año, en comparación con los 1,2 millones producidos en 2011 y 2012, año en el que se anunció su descubrimiento.

Los detectores de partículas que registran lo que sucede durante las colisiones van a tener también su actualización. Cuando el HL-LHC entre en funcionamiento los detectores se encontrarán diez veces más partículas en cada cruce de los haces, y habrán de responder igual o mejor que en la actualidad en el LHC. Como consecuencia los trackers, las partes del detector que registran la trayectoria de las partículas, tendrán que multiplicar por cinco su granularidad (equivalente al número de píxeles de una cámara digital) para poder dar cuenta del mayor número de partículas que los van a atravesar.

Acordar las características que ha de tener el tracker del experimento ATLAS y preparar su construcción es el objetivo del encuentro ITK-Week, que se celebra en el campus de Burjassot-Paterna de la Universitat de València del 12 al 16 de septiembre organizado por el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV). El encuentro reúne a 250 científicos de las 96 instituciones internacionales que participan en este proyecto, al que el IFIC contribuye desde su comienzo en 2007.

El IFIC juega un papel importante en el diseño y construcción de una parte de los trackers, que deben ser capaces de registrar las trayectorias de las partículas con una resolución espacial de veinte millonésimas de metro.

Los científicos y técnicos del IFIC están diseñando y caracterizando los sensores de silicio que forman el tracker, los soportes donde se instalarán estos sensores, los servicios necesarios para su correcta operación (refrigeración, fibras ópticas para transmitir datos y señales de control, cables para proporcionar los voltajes adecuados) y la estructura mecánica, que permitirá mantener la resolución espacial general y soportará los sensores del tracker.